要了解羅茨風機風壓、風量的計算方法，首先來區分一下兩者，通常風壓單位為mmAq（毫米水柱）、風量單位為m3/min（立方米每分鐘），風機風量的定義為：風速V與風道截面積F的乘積。大型風機由于能夠用風速計準確測出風速，所以風量計算也很簡單，直接用公式Q=VF，便可算出風量。
但是實際情況需要考慮的因素比較多，例如：一臺羅茨機銘牌標的500m3/min，因為機子進口溫度、環境溫度、進出口壓力變化。那么要如何計算實際風量?
看到這樣的一個問題之后，我首先需要了解以下知識：羅茨風機的風量會受到哪些因素的影響?
1、周邊環境壓勵
這個很好理解，平原地區與高原地區空氣密度不同，空氣的含量不同，所以，大氣壓力會影響到風量。
2、內泄漏的情況
風機內部配件之間有一定的間隙， 羅茨鼓風機屬于強制性輸送設備，在輸送過程中，氣體會透過間隙進行回流，對風量存在一定的影響。
3、環境與溫度
環境不同、周邊溫度不同，羅茨鼓風機輸送風量也是不同的，例如：潮濕環境、夏季與冬季，其中會影響到環境中的水蒸氣，對于空氣的整體密度和質量也會有所影響。
這是三個基本的風量影響因素，上面的網友提到了進口溫度、 環境溫度、進出口壓力，羅茨鼓風機為恒流量風機，前方管道壓力在合理范圍內變化，風機的輸送風量是不會發生變化的。如果過分超壓，風機會倒轉，造成風機的損壞。在實際工作環境中，如果我們的風機并不存在較為嚴重的內泄漏，風機的風量一般為銘牌所標注的。
在實際工況中，很難根據公式來對羅茨風機的風量進行計算，較為簡單的方法就是購買一件風量風壓測量儀，根據測量儀的數值標準來定即可。如果您想要采購我們的風機，請電話聯系：，掃一掃了解風機行業應用案例等。
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羅茨風機是一種用于壓縮和輸送氣體的機械，從能量觀點來看，它是把原動機的機械能量轉變為氣體能量的一種機械。先上視頻，羅茨風機工作原理動畫
風機分類：
按氣流運動方向分類：
離心式風機—氣流軸向駛入風機葉輪后，在離心力作用下被壓縮，主要沿徑向流動。
軸流式風機—氣流軸向駛入旋轉葉片通道，由于葉片與氣體相互作用，氣體被壓縮后近似在園柱型表面上沿軸線方向流動。
混流式風機—氣體與主軸成某一角度的方向進入旋轉葉道，近似沿錐面流動。
橫流式風機—氣體橫貫旋轉葉道，而受到葉片作用升高壓力。
按生產壓力的高低分類(以絕對壓力計算)：
通風機—排氣壓力低于Pa；
鼓風機—排氣壓力在Pa~Pa之間；
壓縮機—排氣壓力高于Pa以上；
壓力
離心通風機的壓力指升壓（相對于大氣的壓力）,即氣體在風機內壓力的升高值或者該風機進出口處氣體壓力之差。它有靜壓、動壓、全壓之分。性能參數指全壓（等于風機出口與進口總壓之差）,其單位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。
流量
單位時間內流過風機的氣體容積,又稱風量。常用Q來表示,常用單位是;m3/s、m3/min、m3/h（秒、分、小時）。(有時候也用到“質量流量”即單位時間內流過風機的氣體質量,這個時候需要考慮風機進口的氣體密度,與氣體成份,當地大氣壓,氣體溫度,進口壓力有密切影響,需經換算才能得到習慣的“氣體流量”。
轉速
風機轉子旋轉速度。常以n來表示、其單位用r/min(r表示轉速，min表示分鐘)。
功率
驅動風機所需要的功率。常以N來表示、其單位用Kw。
風機常用參數、技術要求
一般通、引風機：全壓P=….Pa、流量Q=…m3/h、海拔高度（當地大氣壓）、傳動方式、輸送介質(空氣可不寫)、葉輪旋向、進出口角度(從電機端正視)、工作溫度T=…℃(常溫可不寫)、電動機型號…….等。
高溫風機及其它特殊風機：
全壓P=…Pa、流量Q=…m3/h、進口氣體密度Kg/m3、傳動方式、輸送介質(空氣可不寫)、葉輪旋向、進出口角度(從電機端正視)、工作溫度T=…..℃、瞬時最高溫度T=…℃、進口氣體密度□Kg/m3、當地大氣壓(或當地海撥高度)、含塵濃度、風機調節門、電動機型號、進出口膨脹節、整體底座、液力偶合器(或變頻器、液體電阻啟動器)、稀油站、慢轉裝置、執行器、啟動柜、控制柜….等。
海撥高度換算當地大氣壓
(760mmHg)－(海撥高度÷12.75)=當地大氣壓(mmHg)
注：海拔高度在300m以下的可不修正。
1mmH2O=9.8073Pa；
1mmHg=13.5951mmH2O；
760mmHg=10332.3117mmH2O
風機流量0～1000m海撥高度時可不修正；
1000～1500M海撥高度時加2%的流量；
1500～2500M海撥高度時加3%的流量；
2500M以上海撥高度時加5%的流量。
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羅茨鼓風機選型中風雖和風壓計算方法的探討
摘要：針對污水處理廠羅茨鼓風機在使用狀態與標準狀態下，進口溫度、壓力等條件發生變 化時，導致風機的性能也發生變化這種情況，探討了設計選型時，鼓風機容積流量、出口壓 力等的確定方法，結合工程熱力學原理及羅茨鼓風機的工作原理，推導了流量的計算公式， 并通過實際工程中選型設計的計算范例，說明了計算公式的使用方法。
1引言
羅茨鼓風機是污水處理工程中常用的充氧設備，在污水廠鼓風機選型時，風機廠家產品 樣本上給出的均是標準進氣狀態下的性能參數，我國規定的風機標準進氣狀態 ：壓力
P0=101.3 kPa,溫度T0=20C，相對濕度平=50%空氣密度P=1.2 kg/m 3。然而風機在實際使 用中并非標準狀態，當鼓風機的環境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時，風機的 性能也將發生變化，設計選型時就不能直接使用產品樣本上的性能參數， 而需要根據實際使
用狀態將風機的性能要求，換算成標準進氣狀態下的風機參數來選型。
2鼓風機出口壓力的計算
2.1出口壓力的計算方法
這里所說的出口壓力為鼓風機標準狀態和使用狀態下出口的絕對壓力：
P1 ‘=P2+A P2 （ 1）
式中 P1‘ 一一 標準狀態下風機的出口壓力（絕對壓力）,kPa
P2 ——使用狀態下風機進口壓力（環境大氣壓力），kPa
△ P2——使用狀態下風機的升壓，kPa
2.2出口壓力影響因素的分析
羅茨鼓風機[1]工作過程如圖1所示：在圖1a中，左面為進氣腔，腔內壓力與進氣壓力相 等；隨著葉輪的旋轉，在圖1b、c、d中，容積V保持不變，V內氣體壓力與進氣壓力相等； 當運行到圖1e的位置時，V與排氣口相連通，排氣口的高壓氣體迅速回流，與低壓氣體混 合，使其壓力由進氣壓力突然躍升到排氣壓力。因此，容積式鼓風機排氣壓力的高低并不取 決丁風機本身，而是氣體由鼓風機排出后裝置的情況，即所謂“背壓”決定的 [2],所以羅茨 鼓風機具有強制輸氣的特點。鼓風機銘牌上標出的排氣壓力是風機的額定排氣壓力。 實際上,
鼓風機可以在低丁額定排氣壓力的任意壓力下工作， 而且只要強度和排氣溫度允許，也可以 超過額定排氣壓力工作。
對丁污水處理廠而言，排氣系統所產生的絕對壓力(背壓)為管路系統的壓力損失值、 曝氣池水深和環境大氣壓力之和，如圖1所示。若由丁某種原因，如曝氣頭或管路堵塞，使 管路系統的壓力損失增加，“背壓”也會升高，丁是鼓風機的壓力也就相應升高；乂若曝氣 頭破裂或管路泄漏等原因，管路系統的壓力損失則會減少， “背壓”便不斷降低，鼓風機的
壓力也隨之降低。
綜上所述，確定羅茨鼓風機壓力時，只需要鼓風機在標準狀態下所能達到的絕對壓力等 丁使用狀態下的大氣壓力、曝氣池水深、管路損失之和。
3鼓風機空氣流
量的計算
在計算污水處 理的需氧量時，其 結果為標準狀態下 所需氧的質量流量 qm (kg/min ),再將 其換算成標準狀態 下所需空氣的容積流量qvi (mVmin ),如果鼓風機的使用狀態不是標準狀態，例如在高原地
區使用，則空氣密度、含濕量會發生變化，鼓風機所供應的空氣容積流量與標準狀態是相同 的，而所供空氣的質量流量將減少，有可能導致供氧量不足。因此，必須計算出能供應相同 質量流量的容積流量，即換算流量 qv2。
在高原地區使用時，環境大氣壓力也會發生變化，壓力比相應升高，那么，羅茨鼓風機 的泄漏流量qvb則會增大，這將導致鼓風機所供應的空氣容積流量減少，也可能造成供氧量 不足。因此，設計時必須考慮使用條件發生變化時各種因素的影響，以保證風機所供應的實
際空氣流量能夠滿足使用要求，并需計算出換算流量q^
際空氣流量能夠滿足使用要求，并需計算出換算流量
q^和泄漏流量qvb2,其計算方法在流量
計算實例中將詳細說明
3.1換算流量qv2的計算公式
設標準狀態下所需空氣的的容積流量為 qvi、進氣溫度為Ti、進氣壓力為pi,鼓風機在使
用狀態的進氣溫度為T2、進氣壓力為p2,則換算成使用狀態下鼓風機的容積流量為
q2=q
q2=q1
T2 pi(1 d2)
T1P2
(2)
式中 下標“1” 一一標準狀態，下同
下標“2” 一一使用狀態，下同
q2——換算為使用狀態下所需鼓風機的容積流量，換算流量， nVmin
T2——使用狀態下的進氣溫度(環境溫度),Ts=273+Ts, K
P2——使用狀態下的進氣壓力(環境大氣壓力),kPa
q1 標準狀態下所需空氣的容積流量,mVmin
T1——標準狀態下的進氣溫度，20C, To=293 K
P1 標準狀態下的進氣壓力， p1=101.33 kPa
d2 使用狀態下空氣的含濕量，kg水蒸氣/kg干空氣，d=o.622 k % ,
p- p
d 空氣的含濕量，kg水蒸氣/kg干空氣
中——相對濕度，其
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1、羅茨鼓風機選型中風量和風壓計算方法的探討摘要：針對污水處理廠羅茨鼓風機在使用狀態與標準狀態下，進口溫度、壓力等條件發生變 化時，導致風機的性能也發生變化這種情況，探討了設計選型時，鼓風機容積流量、出口壓 力等的確定方法，結合工程熱力學原理及羅茨鼓風機的工作原理，推導了流量的計算公式， 并通過實際工程中選型設計的計算范例，說明了計算公式的使用方法。1引言羅茨鼓風機是污水處理工程中常用的充氧設備，在污水廠鼓風機選型時，風機廠家產品 樣本上給出的均是標準進氣狀態下的性能參數，我國規定的風機標準進氣狀態：壓力po=1O1.3 kPa，溫度T=20C，相對濕度=50%空氣密度p=1.2 kg/m 3。
2、。然而風機在實際使 用中并非標準狀態，當鼓風機的環境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時，風機的 性能也將發生變化，設計選型時就不能直接使用產品樣本上的性能參數，而需要根據實際使用狀態將風機的性能要求，換算成標準進氣狀態下的風機參數來選型。2鼓風機出口壓力的計算2.1出口壓力的計算方法這里所說的出口壓力為鼓風機標準狀態和使用狀態下出口的絕對壓力：Pl=卩2+厶 P2（ 1）式中p/ 標準狀態下風機的出口壓力（絕對壓力），kPaP2使用狀態下風機進口壓力（環境大氣壓力），kPa P2 使用狀態下風機的升壓，kPa2.2出口壓力影響因素的分析羅茨鼓風機工作過程如圖1所示：在圖1a中，左面為進。
3、氣腔，腔內壓力與進氣壓力相 等；隨著葉輪的旋轉，在圖1b、c、d中，容積V保持不變，V內氣體壓力與進氣壓力相等； 當運行到圖1e的位置時，V與排氣口相連通，排氣口的高壓氣體迅速回流，與低壓氣體混 合，使其壓力由進氣壓力突然躍升到排氣壓力。因此，容積式鼓風機排氣壓力的高低并不取 決于風機本身，而是氣體由鼓風機排出后裝置的情況，即所謂“背壓”決定的2，所以羅茨鼓風機具有強制輸氣的特點。鼓風機銘牌上標出的排氣壓力是風機的額定排氣壓力。實際上,鼓風機可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，而且只要強度和排氣溫度允許，也可以超過額定排氣壓力工作。對于污水處理廠而言，排氣系統所產生的絕對壓力（背壓）為管路。
4、系統的壓力損失值、 曝氣池水深和環境大氣壓力之和，如圖1所示。若由于某種原因，如曝氣頭或管路堵塞，使 管路系統的壓力損失增加，“背壓”也會升高，于是鼓風機的壓力也就相應升高；又若曝氣 頭破裂或管路泄漏等原因，管路系統的壓力損失則會減少，“背壓”便不斷降低，鼓風機的壓力也隨之降低。圖1、三葉羅茨鼓風機工作原理示意圖綜上所述，確定羅茨鼓風機壓力時，只需要鼓風機在標準狀態下所能達到的絕對壓力等 于使用狀態下的大氣壓力、曝氣池水深、管路損失之和。3鼓風機空氣流量的計算在計算污水處 理的需氧量時，其 結果為標準狀態下 所需氧的質量流量 qm（ kg/min），再將其換算成標準狀態 下所需空氣的容積流量q。
5、vi （nVmin），如果鼓風機的使用狀態不是標準狀態，例如在高原地 區使用，則空氣密度、含濕量會發生變化，鼓風機所供應的空氣容積流量與標準狀態是相同 的，而所供空氣的質量流量將減少，有可能導致供氧量不足。因此，必須計算出能供應相同 質量流量的容積流量，即換算流量 qv2。在高原地區使用時，環境大氣壓力也會發生變化，壓力比相應升高，那么，羅茨鼓風機 的泄漏流量qvb則會增大，這將導致鼓風機所供應的空氣容積流量減少，也可能造成供氧量 不足。因此，設計時必須考慮使用條件發生變化時各種因素的影響，以保證風機所供應的實 際空氣流量能夠滿足使用要求，并需計算出換算流量qv2和泄漏流量qvb2，其計算方法。
6、在流量計算實例中將詳細說明。3.1換算流量qv2的計算公式設標準狀態下所需空氣的的容積流量為qvi、進氣溫度為、進氣壓力為pi，鼓風機在使用狀態的進氣溫度為T2、進氣壓力為P2,則換算成使用狀態下鼓風機的容積流量為q2=qiT2 pi(1d2)Ti P2(2)9式中 下標“1” 一一標準狀態，下同下標“ 2” 一一使用狀態，下同q2換算為使用狀態下所需鼓風機的容積流量，換算流量，ml/mi nT2使用狀態下的進氣溫度（環境溫度），Ts=273+Ts，KP2使用狀態下的進氣壓力（環境大氣壓力），kPaqi標準狀態下所需空氣的容積流量，nVmi nTi標準狀態下的進氣溫度，20C, To=293。
7、 KPi標準狀態下的進氣壓力，pi=i0i.33 kPad2使用狀態下空氣的含濕量，kg水蒸氣/kg干空氣，d=0.622 PPpd空氣的含濕量，kg水蒸氣/kg干空氣相對濕度，其數值介于0和i之間，% p飽和濕空氣中水蒸氣分壓，kPa3.2計算公式的推導鼓風機在環境大氣中無論是標準狀態或使用狀態，輸送的介質均為含有水蒸氣的濕空氣，空氣中的水蒸氣的分壓力很低（0.0030.004 MPa）, 般處于過熱狀態，因此，可作 為理想氣體計算。設絕對壓力為 p（kPa），絕對溫度為T（K），則理想氣體狀態方程式為Pi VTiT2(3)式中 R氣體常數，J/kg -K、比容積（單位質量物體所占的容積）。
8、，m/kgv=qv / qm（4）qv容積流量，m/mi nqm質量流量，kg/min設標準狀態下濕空氣的質量流量為qm，干空氣的質量流量為qmi,使用狀態下濕空氣的質量流量為qm2,干空氣的質量流量為qm2，有:(5)qmi=qmi(i + di)qmiqm11 di(7)qm2qm21 d2(8)(6)qm2=qd (1+ d2)(9)將式（7）、（8）分別代入式（4）,則qm1 qm1(1 djqv2V=qm2qv2Fqm2 (1 d2)(10)在根據污水處理工藝計算確定需氧量后，無論是在標準狀態，還是在使用狀態，均需要鼓風機所輸送的干空氣的質量流量是相等的，令qm1=qm。
9、2，將式（8）、（ 9）代入式（2），得T2 P1(1 +d2)qv2=qv1T1P2Ud1)(11)經計算標準狀態空氣的含濕量為0.0073，忽略不計，可以將式（11）簡化為qv2=qv1T2 p1(1d2 )T1 P2q vb2=q vb13.3使用狀態下泄漏流量（qvb2）的計算4(12)4鼓風機功率的計算使用狀態下風機的軸功率與標準狀態下的關系為5Pa2=Pa1P1P1辺1(13)5鼓風機選型參數計算舉例寧夏某市，海拔高度1112m大氣壓力89.05 kPa，最高氣溫35C，相對濕度=69% 經計算，標準狀態下污水處理廠需要空氣的容積流量為58 m3/min，曝氣池水深加管路。
10、及曝氣器的壓力損失之和為49.05 kPa。針對錦工鼓風機廠的產品，用上述公式進行選型計算， 確定應選用的鼓風機在使用狀態下所需的出口壓力和實際流量qvs2。5.1出口壓力的計算P1=p2+A P2=89.05 + 49.05=138.10 kPa則所選用鼓風機在標準狀態下的升壓為 pi=138.10 101.33=36.77 kPa5.2實際流量qvs1的確定5.2.1計算換算流量qv2首先計算出使用狀態下空氣的含濕量d=0.622p 0.622 0.69 5.940p- p=89.05 _0.69 5.940=0.030那么所應選用的羅茨鼓風機的換算流量為qv2=。
11、qv1T2 p1(1d2)T1 P2=58 273 35 1013 (10.030)=71.45 m3/min273+20 89.05初選ARE-190鼓風機，標準狀態下實際流量 qs=38.30 m3/min的風機2臺，所選風機的 性能見表1。表1鼓風機選型計算表轉速理論流量口項目n/(r/qvTh/(m 3/min絕對壓mi n)力p/kPa標準狀.80138.10態使用狀.80138.10態風機出升壓 p/kPa實際流量qvs/(m 3/min)泄漏流量配套電機 功率Po/kWqvb/(m 3/min)軸功率Pa/kw39.20( 38.30( qv7.50( 。
12、Q134.00(45(Pop)1)Pa1)1)49.05( 36.33( qv9.47( Q245.35(45(Pop 2)2)Pa2)2)qvb2，qvb1 T2廠1=7.5。273 35的。/89. 05 -1沁.47 m?；2 -1. 273 – 20 138.10/101 .325 -15.2.2計算使用狀態下的泄漏流量（62）/min3則風機在使用狀態的實際流量將變為qvs2=qvTh – qvb2=45.80 9.47=36.33 m /min5.2.3計算使用狀態下的軸功率(Pa2)FaPa11=34.0-8905(138.10/89 .05)-45.35 kWp。
13、11 -1101.33(138.10/10 1.33)-15.2.4鼓風機選型參數的確定設計選型時，應選用標準狀態下的實際流量為38.30 m3/min、升壓為39.20 kPa、配套電機功率為45kW的羅茨鼓風機2臺才能滿足實際使用狀態的供氧量要求6鼓風機供氣流量的變化規律對于同一臺鼓風機，在冬季和夏季，其容積流量是不會發生變化的，但因空氣密度的不 同質量流量會發生變化，也就是說供氧量會有所不同。由式（8）可知，風機所輸送至曝氣系統的干空氣的質量流量為qm2qm2qm21亠d2Pq21 d2(14)用FOF表示鼓風機輸送至曝氣池的供氧量，則FORr0.21 Ea p q1 d2__(15)式。
14、中Ea 空氣擴散裝置的氧轉移率，%式（15）說明，羅茨鼓風機在標準狀態與使用狀態下的容積流量是不變的，但因為空氣 密度（p）、含濕量（ds）等發 生了變化，導致鼓風機輸送至 曝氣池的供氧量（FOR在冬 季溫度降低時增加、夏季溫度 升高時降低。例如，某一污水 處理廠，選用上述計算例題中 的羅茨鼓風機，根據環境溫度 變化，采用式（15）計算出鼓 風機的實際供氧量（FOR，其 一年的變化規律見圖2。在實際運行過程中，由于進水量、水質、水溫、MLS踮參數的變化, 系統需氧量（SOR也會發生變化，見圖2從圖2中看出，在夏季，水溫較高，曝氣池需氧量（SOR增大，但鼓風機的供氧量（FOR 在減少，這是設計時。
15、考慮需氧量的最不利工況點， 此時，供氧量、需氧量基本相當；在冬季， 水溫降低，曝氣池需氧量（SOR減少，但鼓風機的供氧量（FOR增大，此時，供氧量較需氧量 大出許多。這是由于冬季氣溫降低，空氣密度增加，那么風機所供給的干空氣的質量流量較 標準狀態大幅度增加，從而引起供氧量增加，從運行的實際測量情況來看，每年冬季曝氣池 的溶解氧較夏季會高出13mg/L。因此，在生產運行過程中，需要針對這種變化對設備進 行及時的調整，使鼓風機的充氧能力與實際運行中的需氧量相適應。對于羅茨鼓風機來說， 使用變頻器，通過改變風機轉速來調整供風量是很經濟實用的7結論綜上所述，同一臺鼓風機在不同的使用條件下，其性能的變化非常大，所以必須通過嚴謹的計算進行選型，通過式（1）確定壓力，通過式（2）和式（12）確定實際流量，通過式（13）確定功率，否則有可能導致生化系統的供氧不足；另外，在冬季和夏季由于空氣密度發生了變化，鼓風機所供應氧氣的質量流量變化很大，冬季的供氧量大大超過了需氧量，所以，應采取變頻調速等措施使生化系統的溶解氧濃度保持穩定。
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